大量單細胞、游離肌肉條和動物心髒電生理研究的結果顯示，心律失常有多種不同發生機制，如折返、自律性改變、觸發激動（後除極引起）和調變的平行收縮等。然而，由於條件限制，目前能直接對人在體心髒研究的僅限於折返機制，臨床檢查尚不能判斷大多數心律失常的電生理機制，更不能區別心律失常的離子流機制。
心律失常的電生理機制主要包括沖動發生異常、沖動傳導異常以及二者聯合存在。沖動發生異常見於：①正常自律性狀態，正常起搏點（最高與潛在起搏點）位相4除極過快或過慢。②異常自律性狀態，正常無自律性的快反應細胞（心室和心房肌），以及正常具自律性的快反應細胞（浦頃野纖維）由於病變使膜電位降低達-50～-60mV時，均出現異常自律性，前者由無自律性轉為具自律性，後者則自律性增高。③一次動作電位後除極觸發激動。
心律失常性質的確診大多要靠心電圖，但相當一部分病人可根據病史和體征作出初步診斷。詳細追問發作時心率、節律（規則與否、漏搏感等），發作起止與持續時間。發作時有無低血壓、昏厥或近乎昏厥、抽搐、心絞痛或心力衰竭等表現，以及既往發作的誘因、頻率和治療經過，有助於判斷心律失常的性質。
另外，專家指出，精神緊張、大量吸煙、飲酒、喝濃茶或咖啡、過度疲勞、嚴重失眠等常為心律失常的誘發因素；心律失常特別多見於心髒病患者，也常發生在麻醉、手術中或手術後。為了避免心率失常患者的病發，患者及其家屬要特別注意以上一些因素。
